智能远程可控矿用直流稳压电源制造技术

本实用新型专利技术涉及煤矿或矿山井下供电电源，具体为智能远程可控矿用直流稳压电源，包括AC/DC电路、充电恒流电路、电池温度检测电路、电池电压保护电路、后备电池、恒流恒压电路、过压过流保护电路、微处理器和串口转以太网电路；交流电经过AC/DC电路变为直流电压，其一路经过充电恒流电路、电池温度检测电路后输出给后备电池充电，另一路经过恒压恒流电路达到恒流恒压后再经过过压过流保护电路处理后，输出安全可靠的本安直流电压。通过网络把微处理器采集的数据发送给监控室，监控人员可是实时观察电源的运行状态，并根据现场情况对电源进行控制，实现了电源的远程智能化。

【技术实现步骤摘要】
智能远程可控矿用直流稳压电源
本技术涉及煤矿或矿山井下供电电源，具体为智能远程可控矿用直流稳压电源。
技术介绍
煤矿井下设备必须有电源才能正常工作，其供电参数及方式要符合煤矿行业相关标准。随着物联网的普及，煤矿开始进入物联网时代。自动化、智能化保证了矿山安全、高效、绿色的开采和生产，因此对供电设备的可靠性、安全性、连续性有着越来越高的要求。本安型电源作为矿井下设备电能的提供者，它的安全运行是煤矿中其他用电设备安全、高效、稳定运行的保证。目前市场上矿井下电源设备的种类繁多，电源参数不一致，相对独立性强，同时电源工作情况不能实时上传到井上，只能人工在现场检测其工作状况，若发生故障，井上不能及时得到信息，不仅影响设备运行，还可能导致重大事故发生。在现在物联网兴起的时期，本安电源由之前独立运行逐渐成为网络通信的一部分，这就要求本安电源具有以太网接口，来实现电源的智能化。
技术实现思路
:本实用型的目的就是为了解决上述问题，提供智能远程可控矿用直流稳压电源，其具有过压、过流保护，电池温度监控和以太网接口，利用微处理器将采集到的电压值、电流值、后备电池的电压和温度值通过以太网接口上传到矿井上监控室，值班人员可直观看到电源的运行状况，根据现场情况可以远程控制，来实现矿用直流稳压电源的智能化。为实现以上目的，本技术提供的技术方案为：智能远程可控矿用直流稳压电源，包括AC/DC电路、恒流充电电路、电池温度检测电路、后备电池、恒流恒压电路、过压过流保护电路、微处理器和串口转以太网电路；交流电经过AC/DC电路变为直流电压输出，一路直流电压输出经过恒流充电电路、电池温度检测电路后输出给后备电池充电，另一路直流电压输出经过恒流恒压电路达到恒流恒压再经过过压过流保护电路处理后，输出本安直流电压，微处理器通过AD采集过压过流保护电路的电压、电流和电池温度检测电路的温度状态参数，然后通过串口转以太网电路实时发送到监控室。上述的智能远程可控矿用直流稳压电源，恒流恒压电路包括型号为SX3002的恒流恒压芯片U1，过压过流保护电路包括型号为TL431IPK的精密稳压源U2、型号为LM358的双运算放大器U3和型号为A04406的MOS管U4；芯片U1的第7管脚和AC/DC电路的直流电压输出VCC1连接，第7管脚还和第8管脚连接并通过第一电容C1接地，第3管脚接地，第1管脚和第2管脚连接，第1管脚通过稳压管D1接地，还和第一电感L1的左端连接，第一电感L1的右端通过第二电容C2接地，第一电感L1的右端还通过依次连接的第二电阻R2、第三电阻R3和第一电阻R1接地，芯片U1的第4管脚连接在第三电阻R3和第一电阻R1之间，芯片U1的第6管脚和第一晶体三极管Q1的集电极连接，第一晶体三极管Q1的发射极接地，第一晶体三极管Q1的集电极通过第五电阻R5和AC/DC电路的直流电压输出VCC1连接，精密稳压源U2的第2管脚接地，第1管脚和第3管脚连接，第3管脚通过第六电阻R6和第五电阻R5和第一晶体三极管Q1的集电极连接，第3管脚还通过第七电阻R7和第八电阻R8接地，第一运算放大器U3A的正向输入端通过第八电阻R8接地，第一运算放大器U3A的反向输入端通过第四电容C4接地，还通过第四电容C4、第三电容C3和VCC1连接，反向输入端还和第二晶体二极管D2的阴极连接，第二晶体二极管D2的阳极通过第十一电阻R11接地，第二晶体二极管D2的阳极还通过第十电阻R10、第九电阻R9和第一电感L1的右端连接，第一运算放大器U3A的输出端通过第四电阻R4和第一晶体三极管Q1的基极连接，还通过第十二电阻R12和第二晶体三极管Q2的基极连接，第二晶体三极管Q2的发射极接地，集电极和第三晶体二极管D3的阳极连接，第三晶体二极管D3的阴极和第一运算放大器U3A的反向输入端连接，第二晶体三极管Q2的集电极还通过第十三电阻R13与VCC1连接，第三晶体三极管集电极还通过第十四电阻R14和第三晶体二极管D3的阳极连接，第三晶体三极管Q3的发射极接地，集电极通过第十八电阻R18与VCC1连接，第二运算放大器U3B的输出端通过第十五电阻R15、第十六电阻R16接地，还通过第十五电阻R15和第四晶体二极管D4的阳极连接，第四晶体二极管D4的阴极和第一运算放大器U3A的反向输入端连接，还通过第十七电阻R17和反向输入端连接，反向输入端通过第二十二电阻R22接地，正向输入端通过第十九电阻R19和芯片U1的第5管脚连接，正向输入端还通过第十九电阻R19、第二十三电阻R23接地，第二十三电阻R23两端并联有第二十四电阻R24，MOS管U4的第1管脚、第2管脚、第3管脚连接，且通过第十九电阻R19和第二运算放大器U3B的正向输入端连接，MOS管U4第1管脚和微处理器连接，微处理器采集电流信号，第4管脚和第三晶体二极管Q3的集电极连接，第5管脚、第6管脚、第7管脚和第8管脚连接，第5管脚和输出接口P1的第2管脚连接，输出接口P1的第1管脚和第一电感L1的右端连接，还通过第五电容C5接地，还通过第二十电阻R20和第二十一电阻R21接地，微处理器的电压输入端连接在第二十电阻R20和第二十一电阻R21之间采集电压信号。上述的智能远程可控矿用直流稳压电源，第一运算放大器U3A的反向输入端还通过第一百零五电阻R106和第十九晶体三极管Q19的集电极连接，第十九晶体三极管Q19的发射极接地，基极通过第一百零七电阻R107和微处理器连接。当监控室发送控制命令时，通过串口转以太网电路发送给微处理器，微处理器给第十九晶体三极管Q19的基极高电平，第十九晶体三极管Q19导通，三极管Q2导通，三极管Q3截止，三极管Q3集电极为高电平，MOS管U4变为导通状态，本安电源由保护状态变为正常输出。上述的智能远程可控矿用直流稳压电源，微处理器的型号为STM32F103，串口转以太网电路采用型号为CH9121的芯片，微处理器通过UART与串口转以太网电路进行数据传输，串口转以太网电路再通过以太网口上传到监控室，当监控室发送控制命令时，通过串口转以太网电路发送给微处理器，微处理器根据命令内容执行相应的操作，实现了电源的实时监控和智能控制。上述的智能远程可控矿用直流稳压电源，还包括切换电路和电池电压保护电路，切换电路包括两个二极管，AC/DC电路输出的直流电经过一个二极管到达恒流恒压电路(防止电流反向灌输)，该二极阴极引出一路直流电压，经过降压电路给微处理器和串口转以太网电路供电，后备电池的输出和电池电压保护电路连接，电池电压保护电路的输出还通过另一个二极管到达恒流恒压电路，作为不间断后备供电，电池电压保护电路防止后备电池过度放电。本技术的有益效果是：井下采集的电压、电流、本安输出电压、电池温度等参数通过网络发送到监控室，值班人员可以根据这些参数及时判断出电源的运行状况，实现了电源的智能化，达到了实时、安全、高效的目的。附图说明图1为本技术的原理框图。图2为本技术的恒流恒压电路、过压过流保护电路原理图。图3为本技术的远程网络发送接口电路框图。图4为本技术的切换电路原理框图。具体实施方式具体实施方式为了更清楚的表述本技术的目的、技术方案优点，结合附图中的实施例，对本技术作进一步的说明。如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.智能远程可控矿用直流稳压电源，其特征在于包括AC/DC电路、充电恒流电路、电池温度检测电路、后备电池、恒流恒压电路、过压过流保护电路、微处理器和串口转以太网电路；交流电经过AC/DC电路变为直流电压输出，一路直流电压输出经过充电恒流电路、电池温度检测电路后输出给后备电池充电，另一路直流电压输出经过恒流恒压电路达到恒流恒压后再经过过压过流保护电路处理后，输出本安直流电压，微处理器通过AD采集过压过流保护电路的电压、电流和电池温度检测电路的温度状态参数，然后通过串口转以太网电路实时发送到监控室。

【技术特征摘要】
1.智能远程可控矿用直流稳压电源，其特征在于包括AC/DC电路、充电恒流电路、电池温度检测电路、后备电池、恒流恒压电路、过压过流保护电路、微处理器和串口转以太网电路；交流电经过AC/DC电路变为直流电压输出，一路直流电压输出经过充电恒流电路、电池温度检测电路后输出给后备电池充电，另一路直流电压输出经过恒流恒压电路达到恒流恒压后再经过过压过流保护电路处理后，输出本安直流电压，微处理器通过AD采集过压过流保护电路的电压、电流和电池温度检测电路的温度状态参数，然后通过串口转以太网电路实时发送到监控室。2.根据权利要求1所述的智能远程可控矿用直流稳压电源，其特征在于恒流恒压电路包括型号为SX3002的恒流恒压芯片U1，过压过流保护电路包括型号为TL431IPK的精密稳压源U2、型号为LM358的双运算放大器U3和型号为A04406的MOS管U4；芯片U1的第7管脚和AC/DC电路的直流电压输出VCC1连接，第7管脚还和第8管脚连接并通过第一电容C1接地，第3管脚接地，第1管脚和第2管脚连接，第1管脚通过稳压管D1接地，还和第一电感L1的左端连接，第一电感L1的右端通过第二电容C2接地，第一电感L1的右端还通过依次连接的第二电阻R2、第三电阻R3和第一电阻R1接地，芯片U1的第4管脚连接在第三电阻R3和第一电阻R1之间，芯片U1的第6管脚和第一晶体三极管Q1的集电极连接，第一晶体三极管Q1的发射极接地，第一晶体三极管Q1的集电极通过第五电阻R5和AC/DC电路的直流电压输出VCC1连接，精密稳压源U2的第2管脚接地，第1管脚和第3管脚连接，第3管脚通过第六电阻R6和第五电阻R5和第一晶体三极管Q1的集电极连接，第3管脚还通过第七电阻R7和第八电阻R8接地，第一运算放大器U3的正向输入端通过第八电阻R8接地，第一运算放大器U3A的反向输入端通过第四电容C4接地，还通过第四电容C4、第三电容C3和VCC1连接，反向输入端还和第二晶体二极管D2的阴极连接，第二晶体二极管D2的阳极通过第十一电阻R11接地，第二晶体二极管D2的阳极还通过第十电阻R10、第九电阻R9和第一电感L1的右端连接，第一运算放大器U3A的输出端通过第四电阻R4和第一晶体三极管Q1的基极连接，还通过第十二电阻R12和第二晶体三极管Q2的基极连接，第二晶体三极管Q2的发射极接地，集电极和第三晶体二极管D3的阳极连接，第三晶体二极管D3的阴极和第一运算放大器U3A的反向输入端连接，第二晶体三极管Q2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭云，丰向权，雷彩虹，韩婕，段小彬，
申请(专利权)人：大同裕隆环保有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西,14